ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОНТРОЛЬНЫХ КАРТ ДЛЯ

Об использовании контрольных карт для повышения качества
функционирования элементов телекоммуникационных сетей
М.М. Махмудов, к.т.н.
В статье рассмотрены вопросы использования контрольных карт
У.Шухарта для наблюдения за качеством функционирования оборудования и
последующего воздействия на них с целью предупреждения отклонения их качественных показателей от установленных норм.
Мақолада ускуна сифат кўрсаткичларининг белгиланган нормалардан
оғишининг олдини олиш мақсадида унинг ишлаш сифатини кузатиш ва уларга
кейинги таъсир кўрсатиш учун У.Шухарт назорат карталаридан фойдаланиш масалалари кўриб чиқилган.
In this article the issues of use of U. Shukhart’s control cards for observation
over the quality of equipment functioning and subsequent impact on them with the view
of deviation warning of their qualitative indicators from the established rates are considered.
1. Постановка задачи
В работе [1] было рассмотрено
использование трех из семи инструментов статистического контроля качества
функционирования элементов городской телекоммуникационной сети, а
именно:
 сбор исходных данных контролируемой системы, аппаратуры,
других узлов и элементов, составление
контрольного листка;
 построение гистограммы для
анализа точности и стабильности контролируемого процесса;
 построение диаграммы Парето, которая позволит выявить и отобразить проблемы, установить основные
факторы, с которых нужно начинать
действовать с целью эффективного
разрешения установленных проблем.
В данной статье предлагается
техническому персоналу узлов связи
местной телекоммуникационной сети
использовать контрольные карты У.
Шухарта для отслеживания качества
функционирования
эксплуатируемых
объектов и последующего воздействия
на них с целью предупреждения отклонения их качественных показателей от
установленных норм.
2.
Построение
контрольных
карт
К настоящему времени разработан ряд различных типов контрольных
карт Шухарта [3]. Для эффективного
диагностирования и улучшения контролируемого процесса (показателя) рекомендуется выбрать соответствующий
этому процессу тип контрольной карты.
В зависимости от вида контролируемого
процесса принято делить контрольные
карты на две группы: по количественным и качественным признакам.
Карты по количественным признакам делят на подтипы в зависимости
от объема той подгруппы, какую измеряют в определенной точке объекта
эксплуатации
(аппаратура,
узел,
устройство) в некоторый момент времени. Объем этот обозначают через п.
Если п=1, то используется контрольная
карта Шухарта (ККШ), которая называется картой индивидуальных значений
и скользящего размаха. Если п>1, то
возможно применение нескольких подтипов ККШ [3]. В настоящее время
наибольшее распространение среди
контрольных карт по количественному
признаку (для непрерывных величин)
получили контрольные карты [4]:
 средних значений и размахов;
 медиан и размахов;
 индивидуальных значений и
скользящего размаха.
Карты по качественным признакам используются, когда измерения не
проводятся, а разделяют эксплуатируемые объекты на: годен - негоден, плохой - хороший, прошел - не прошел и
подсчитывают число объектов, попадающих в ту или другую категорию. Также
карты называют картами для дискретных величин.
Карты по качественным признакам принято делить на два подвида в
зависимости от соотношений числа
наблюдений и контролируемых объектов. При большом числе наблюдений
рекомендуется использовать карту типа
С. Эта карта применяется, когда представляет интерес либо число несоответствий, либо число несоответствий на
единицу измерений. При малом же числе наблюдений используют карту ртипа. Эта карта применяется в основном, когда представляет интерес либо
доля дефектов/несоответствий, либо их
число. Более подробно с типами контрольных карт можно ознакомиться в
работе [3].
При построении контрольной
карты на оси ординат откладывают значения контролируемого параметра, а на
оси абсцисс – время t наблюдений или
номер выборки.
Контрольные карты обычно состоят из трех линий (рис.1). Центральная линия (ЦЛ) представляет собой
требуемое среднее значение (номинальное значение - норма) контролируемого параметра. Две другие линии,
одна из которых находится над центральной – верхний контрольный предел (ВКП), а другая под ней – нижний
контрольный предел (НКП), представляют собой максимально допустимые
пределы изменения значений контролируемого параметра. На рис.1 в каче-
стве примера приведен один из вариантов построения ККШ. На оси ординат
отложены значения напряжения в Вольтах, а на оси абсцисс - время в часах.
3. Анализ контрольных карт
Рассмотрим теперь вопрос об
интерпретации ККШ. В подавляющем
большинстве публикаций о применении
контрольных карт их рассматривают как
средство оперативного управления по
«сигналам разладки» [5]. В то время как
в авторском замысле им отводилась
роль диагностического инструмента,
предназначенного для определения
наличия или отсутствия причин вариабельности (изменчивости процесса).
Установление
диагноза
позволяет
определить, кто должен действовать
(если надо) и в каком направлении.
Одной из главных задач при
анализе контрольной карты является
извлечение из нее информации, необходимой для принятия решений на основе фактов, что соответствует одному
из фундаментальных принципов современного менеджмента качества.
Цель анализа контрольной карты
заключается в поиске мер улучшения
качества функционирования системы,
блока, устройств и других узлов.
В таблице 1 приведены ситуации, характеризующие состояние процесса и состояние потребителя [5].
Таблица 1
Состояние потребителя
Состояние процесса
Удовлетворен
Неудовлетворен
1
2
3
4
Управляем
(стабилен)
Неуправляем (нестабилен)
Анализ действий, к которым приводят решения, отмеченные в каждом
из четырех четвертей этой таблицы,
начнем с последней четвертой четверти. Эта четверть таблицы 1 отражает,
что потребитель неудовлетворен и процесс нестабилен. В этом состоянии технический персонал и руководство предприятия должны приложить большие
усилия для обнаружения и устранения
причин вариаций.
Третья четверть таблицы 1 отражает состояние, когда процесс неуправляем, а потребитель не проявляет
признаков беспокойства. В этой ситуации необходимо добиваться управляемости процесса.
Вторая четверть таблицы 1 отражает состояние, когда требуется производить совершенно другие действия.
Раз потребитель неудовлетворен, значит, та цель, на которую настроен процесс, не соответствует его ожиданиям.
В этом случае компания должна искать
такие пути и способы улучшения системы, которые смогли удовлетворить потребителя.
Ситуация первой четверти – самая желанная. Но персонал не должен
расслабляться.
На ККШ находятся исходные
данные – это структура точек. В них со-
держатся сведения о значениях измеряемых величин и информация об их
временной последовательности. Выход
точки/точек на контрольной карте за
границу верхнего или нижнего контрольного предела является признаком
чрезмерной вариабельности контролируемых параметров (показателей). На
практике чаще имеют место случаи, когда все точки находятся в зоне между
верхним и нижним пределами, из графика, например (рис.1), ясно, что с контролируемым процессом что-то происходит (процесс имеет тенденцию к росту/снижению, процесс носит периодический/колебательный характер). Такая
структура точек служит поводом для
выдвижения гипотез. Проверка этих гипотез и выбор соответствующих решений требуется для принятия мер с целью выяснения причин колебаний и
стабилизации процесса.
Имеется несколько подходов к
выделению особых структур точек. Суть
некоторых из набора правил (критериев) для обнаружения причин вариаций
заключается в следующем.
а) Выход измеренных величин
процесса за контрольные пределы
(рис.2)
б) Серия – состояние, когда точки неизменно оказываются по одну сторону от средней линии, число таких точек называется длиной серии (рис.3).
1 – Серия длиной в семь точек –
ненормальность.
2 – Десять из одиннадцати последовательных точек оказались по одну сторону от центра – что ненормально.
Серия длиной в семь точек рассматривается как ненормальная.
Ситуацию рассматривают как
ненормальную, если:
 не менее 10 из 11 точек оказываются по одну сторону от центральной линии;
 не менее 12 из 14 точек оказываются по одну сторону от центральной линии;
 не менее 16 из 20 точек оказываются по одну сторону от центральной линии;
в) Тренд (тенденция, дрейф) –
состояние, когда точки образуют непрерывно повышающуюся или понижающуюся кривую (рис.4).
1 – поднимающиеся точки
2 – круто падающий тренд
Такие расположения точек могут
быть использованы для прогнозирования состояния объекта эксплуатации в
будущем.
В работе [5] приведены и другие
правила обнаружения причин вариаций,
так же отмечено, что не существует
полного перечня возможных правил,
которыми можно пользоваться для их
обнаружения. Обычно рекомендуется
анализ контрольных карт начинать с
первого правила, другие правила, где
используются серии точек, можно добавлять по мере того, как персонал
наберется опыта в области применения
ККШ.
Таким образом, анализируя ККШ,
можно обнаружить, что на ней какие-то
точки могут оказаться за допустимыми
пределами (например, как показано на
рис.2), что явно свидетельствует о разладке процесса. Следовательно, технический персонал, изучив ситуацию,
должен выдвинуть гипотезу о причине
разладки и предложить план корректируемых воздействий. Далее после получения одобрения руководства приступить к их реализации и анализу полученных результатов.
Например, предположим, что на
АТС контрольные измерения питающих
электрических напряжений привели к
построению следующей контрольной
карты (рис.5).
Как видно из этой карты в какието моменты времени имеют место возрастания величины питающих электрических напряжений, что может привести
к выходу из строя высокочувствительных элементов аппаратуры. Значит
технический персонал должен принять
соответствующие меры с целью стабилизации напряжения.
Подобная контрольная карта
может быть простроена и для редких
событий, например, для отказов аппаратуры (системы).
Более подробно о построении,
анализе и работе с контрольными картами Шухарта можно ознакомиться в
статьях, опубликованных в журналах
«Методы менеджмента качества»: 2003.
- №1, 3, 5, 7, 11; 2004. - №2, 3.
Выводы
В заключение следует отметить,
что применение контрольных карт Шухарта на предприятиях телекоммуникационной сети способствовало бы не
только улучшению качества функционирования средств связи, но и к повышению качества оказываемых потребителям услуг. Оно также способствовало
бы улучшению качества технического
обслуживания средств телекоммуникаций и повышению профессионального
мастерства технического персонала.
Литература
1. М.М.Махмудов. О статистической оценке эксплуатационной надежности городских систем телекоммуникаций// Инфокоммуникации: сети, технологии, решения. - 2010. - №1 (13).
2. Ю.П.Адлер, В.Л.Шпер. Контрольные карты Шухарта// Методы менеджмента качества. - 2003. - №7.
3. Ю.П.Адлер, В.Л.Шпер. Работа
с контрольными картами Шухарта// Методы менеджмента качества. - 2004. №3.
4. А.М.Кузьмин. Контрольные
карты// Методы менеджмента качества.
- 2006. - №4.
5. Ю.П.Адлер, В.Л.Шпер. Интерпретация контрольных карт Шухарта//
Методы менеджмента качества. - 2003.
- №11.